如圖24-1所示,R1=R2=R3=R4=R,電鍵S閉合時,間距為d的平行板電容器C 的正中間有一質(zhì)量為m,帶電量為q的小球恰好處于靜止?fàn)顟B(tài);電鍵S斷開時,小球向電容器一個極板運動并發(fā)生碰撞,碰撞后小球帶上與極板同種性質(zhì)的電荷。設(shè)碰撞過程中沒有機械能損失,小球反彈后恰好能運動到電容器另一極板。若不計電源內(nèi)阻,求:

(1)電源的電動勢;

(2)小球與極板碰撞后的帶電量。

 

(1)電鍵S閉合時,R1、R3并聯(lián)與R4串聯(lián),(R2中沒有電流通過)

UC=U4=()ε(2分)

對帶電小球有:mg=qE=qUC/d=(2/3)qε/d 得:ε=(3/2)mgd/q(3分)

   (2)電鍵S斷開后,R1、R4串聯(lián),則UC’=ε/2=(3/4)mgd/q  [1](2分)

小球向下運動與下極板相碰后,小球帶電量變?yōu)閝’,向上運動到上極板,全過程由動能定理得:mgd/2-qUC’/2-mgd+q’UC’=0  [2](2分)

由[1][2]式解得:q’=7q/6。(1分)

解析:略

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖24-1所示,R1=R2=R3=R4=R,電鍵S閉合時,間距為d的平行板電容器C 的正中間有一質(zhì)量為m,帶電量為q的小球恰好處于靜止?fàn)顟B(tài);電鍵S斷開時,小球向電容器一個極板運動并發(fā)生碰撞,碰撞后小球帶上與極板同種性質(zhì)的電荷。設(shè)碰撞過程中沒有機械能損失,小球反彈后恰好能運動到電容器另一極板。若不計電源內(nèi)阻,求:(1)電源的電動勢,(2)小球與極板碰撞后的帶電量。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖24-1所示,R1=R2=R3=R4=R,電鍵S閉合時,間距為d的平行板電容器C 的正中間有一質(zhì)量為m,帶電量為q的小球恰好處于靜止?fàn)顟B(tài);電鍵S斷開時,小球向電容器一個極板運動并發(fā)生碰撞,碰撞后小球帶上與極板同種性質(zhì)的電荷。設(shè)碰撞過程中沒有機械能損失,小球反彈后恰好能運動到電容器另一極板。若不計電源內(nèi)阻,求:

(1)電源的電動勢;

(2)小球與極板碰撞后的帶電量。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:2010-2011學(xué)年遼寧省鐵嶺六校高三第二次聯(lián)考物理試卷 題型:計算題

如圖24-1所示,R1=R2=R3=R4=R,電鍵S閉合時,間距為d的平行板電容器C 的正中間有一質(zhì)量為m,帶電量為q的小球恰好處于靜止?fàn)顟B(tài);電鍵S斷開時,小球向電容器一個極板運動并發(fā)生碰撞,碰撞后小球帶上與極板同種性質(zhì)的電荷。設(shè)碰撞過程中沒有機械能損失,小球反彈后恰好能運動到電容器另一極板。若不計電源內(nèi)阻,求:

(1)電源的電動勢;

(2)小球與極板碰撞后的帶電量。

 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:上海市黃浦區(qū)2010屆高三上學(xué)期期終基礎(chǔ)學(xué)業(yè)測評 題型:計算題

 如圖24-1所示,相距為L的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平間的夾角為,導(dǎo)軌一部分處在垂直導(dǎo)軌平面的勻強磁場中,OO’為磁場邊界,磁感應(yīng)強度為B,導(dǎo)軌右側(cè)接有定值電阻R,導(dǎo)軌電阻忽略不計。在距OO’為L處垂直導(dǎo)軌放置一質(zhì)量為m、電阻不計的金屬桿ab。

(1)若ab桿在平行于斜面的恒力作用下由靜止開始沿斜面向上運動,其速度一位移關(guān)系圖像如圖24-2所示,則在經(jīng)過位移為3L的過程中電阻R上產(chǎn)生的電熱Q1是多少?

(2)ab桿在離開磁場前瞬間的加速度是多少?

(3)若磁感應(yīng)強度B=B0+kt(k為大于0的常數(shù)),要使金屬桿ab始終靜止在導(dǎo)軌上的初始位置,試分析求出施加ab桿的平行于斜面的外力。

 

 

 

 

 

 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案